En ny studie, publicerad i Global förändringsbiologi , använder nya metodiska framsteg för att undersöka rörelsen av koldioxid (CO ₂ ) in och ut ur norra markbaserade ekosystem och identifiera CO ₂ upptagnings- och släppmönster i olika regioner. Eftersom norra permafrostregioner lagrar cirka hälften av det globala markens organiska kol, som är sårbar för sönderdelning och utsläpp till atmosfären med klimatuppvärmning, Att förbättra förståelsen för koldioxidfluktuationer på hög latitud är avgörande för att spåra globala koldioxidbudgetar och minska effekterna av klimatförändringar.

Studien tog ett oöverträffat tillvägagångssätt för att utvärdera koldioxidflöden i boreala och tundraregioner, syntetisera data från 148 webbplatser med en kombination av vanligt använda statistiska modeller och maskininlärningsmodeller, och fjärranalys och geospatial data för att analysera mönster och drivkrafter för ekosystem CO ₂ "sjunker" (netto avlägsnande av CO ₂ från atmosfären) och CO ₂ "källor" (nettoutsläpp av CO ₂ i atmosfären). Resultaten indikerar att Fennoscandia, Europeiska Ryssland, södra Kanada, och södra Sibirien visade sig alla vara årliga koldioxidfat, medan norra och centrala Sibirien, norra och centrala Alaska, och norra Kanada befanns alla vara årliga källor, avslöjar nyanser och variationer inte bara mellan regionerna utan också inom. I genomsnitt, både boreala och tundrabiomer fortsätter att fungera som CO ₂ sjunker, även om tundran visade sig vara en mindre effektiv sänka än vissa tidigare studier har visat-ett resultat som kan tyda på en potentiell förändring av kolrörelsen genom våra ekosystem till följd av klimatförändringar och permafrost-tining.

"Det finns fortfarande mycket osäkerhet i storskalig koldioxidflussyntes och modellering, men det faktum att den boreala regionen är ett starkt koldioxidhink, medan tundrabiomet ligger närmare koldioxidneutral ger oss värdefull insikt om kolbalansen i regionen, "sa Woodwell klimatforskare, tidigare doktorand student vid Helsingfors universitet, och huvudförfattare till rapporten, Dr Anna Virkkala. "Det berättar att växtens kolupptag i tundran knappt håller jämna steg med koldioxidutsläppen i samband med, till exempel, permafrost tina, och vi måste fortsätta övervaka hur dessa koldioxidbudgetar förändras under de kommande decennierna. "

"När klimatet värmer, vi ser permafrosten tina tillsammans med fler löpeldar och andra störningar, "sa Woodwell klimatforskare och rapport medförfattare Dr Brendan Rogers." Data från detta arbete visar att, just nu, ostörda boreala skogar och boreala våtmarker fortsätter att avskilja koldioxid som släpps ut i atmosfären varje år på grund av mänsklig verksamhet. Oron är att dessa positiva återkopplingsslingor i slutändan kommer att få områden som historiskt har fungerat som kolsänkor att bli kolkällor. Bara för att en region fungerar som en diskbänk nu betyder det inte att den kommer att fungera som om 30 år. "

"De metoder vi utvecklat för denna studie är ett starkt steg mot att skapa bättre förutsägelser om koldioxidflöden, "sa Miska Luoto, professor i fysisk geografi vid Helsingfors universitet. "Dock, till följd av stora miljö- och geografiska klyftor, det är fortfarande en utmaning att ta hänsyn till variationen på grund av faktorer som brand och avverkning - som fungerar för att minska nettokoldioxiden, och kommer sannolikt att påverka studieresultaten. Medan våra metoder lägger grunden, det kommer att vara viktigt att fortsätta vår forskning för att på ett mest exakt och effektivt sätt förstå kolrörelser i regionen, och dess konsekvenser, om förändrat klimat. "

Studien, medförfattare av Woodwell Climate's Dr. Virkkala, Dr Rogers, Dr Sue Natali, Dr Watts, och Potter, tillsammans med 44 forskare från institutioner runt om i världen, tar ett viktigt steg mot att bättre förstå regionala och globala koldioxidbalanser, och noggrannheten och effektiviteten hos de verktyg och metoder som finns tillgängliga för att mäta dem. För att bygga vidare på detta arbete och stödja framtida studier, Woodwells team planerar att släppa en uppdaterad koldioxidflödesdatabas med förbättrad geografisk och säsongsbetonad täckning för att utveckla förbättrade modeller av CO ₂ flöden och övervaka viktiga förändringar och deras konsekvenser över de höga breddgraderna.